Энциклопед словарь под ред Душкова_психол. труда, управления, инженерн

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ - со­вокупность представлений оператора о реальном и прогнозируемом состоянии объекта управления и системы «чело­век—машина» в целом, о целях и спо­собах реализации своей деятельности. Об­разы и представления, включенные в содержание К. м., не являются только отображением обстановки в СЧМ, они играют роль обобщенных схем, исполь­зуемых при принятии решения и осуще­ствлении исполнительных действий. Раз­личают постоянные и оперативные К, м. Первые характеризуются большой избы­точностью и включают общие представ­ления оператора о времени и простран­стве, стратегических целях деятельности, систему ценностей и оценок, представ­ление о возможных способах реагирова­ния на ситуацию. Такое понимание К. м. близко к понятию образа-цели. В опера­тивных К. м. актуализируются и осозна­ются в данный момент времени лишь об­разы и схемы действий, связанные с непосредственно решаемыми задачами. В таком понимании понятие К. м. близко по своему содержанию к понятию опе­ративного образа. К. м. имеет сложный полимодальный характер и может содер­жать зрительные, слуховые, тактильные и другие составляющие. Значительное влияние на К. м. оказывает индивидуальный сенсорно-перцептивный опыт оператора, а также усвоенная им се­миотическая система, характерная для данной культуры. Несмотря на структурную сложность, К. м. представляет собой целостное отражение действительности, обладающее тенденцией к совершенство­ванию. Формирование и совершенство­вание К. м. оператора являются одной из ключевых проблем инженерной пси­хологии.

КОНЦЕПЦИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НА­ДЕЖНОСТИ СЧМ — основные методо­логические положения, положенные в основу определения и расчета показате­лей надежности. Необходимость введе­ния в рассмотрение определенного набо­ра концепций связана с тем, что при решении частных задач иногда удобно учитывать неполный набор свойств и пользоваться более простыми показате­лями, четко оговаривая, какие свойства при этом учитываются. Каждая концеп­ция с более высоким номером включает в себя все предыдущие. При разработке концепций учитывается, что СЧМ может работать в трех режимах: дежурства, под­готовки и применения (Ю.Г Фокин). Сущность концепции сводится к следую­щему: 1. Концепция безотказности при­меняемой аппаратуры обеспечивает учет только отказов технических средств в ре­жиме применения. 2. Концепция аппа­ратурной безотказности учитывает лишь возможность возникновения отказов тех­ники во всех режимах. Деятельность опе­раторов в этих концепциях не учитыва­ется. 3. Концепция восстанавливающего оператора предполагает, что обслуживаю­щий персонал влияет на состояние техни­ческих средств только путем ремонта в случае их отказа. 4. Концепция обслужи­вающего оператора предполагает, что пер­сонал влияет на надежность и функцио­нирование технических средств только путем проведения профилактических ра­бот (в режиме дежурства и применения и восстановления работоспособности тех­нических средств). 5. Концепция подго­тавливающего оператора дополнительно к предыдущему предполагает учет дей­ствий персонала в режиме подготовки техники к применению. 6. Концепция управляющего оператора дополнительно учитывает возникновение ошибок опера­тора при управлении техническими сред­ствами в режиме применения. 7. Концеп­ция дежурного оператора дополнительно учитывает процессы, влияющие на работоспособность и готовность обслуживаю­щего персонала при долговременном де­журстве операторов в системе. 8. Концеп­ция биологически надежного оператора дополнительно учитывает возможность выхода оператора из строя вследствие биологических отказов и катастрофичес­ких ошибок операторов. Такая концепция необходима для анализа надежности си­стем, функционирующих в условиях пол­ной автономии, в которых осуществить быстрый заслон вышедшего из строя опе­ратора невозможно или затруднительно. В последнее время количество концепций было расширено до двенадцати, что по­зволяет учесть дополнительно ряд свойств СЧМ (информационную безотказность технических устройств, биологическую восстанавливаемость персонала и др.). Целесообразность использования конк­ретной концепции определяется видом конкретной задачи. При обеспечении аппаратурной безотказности достаточно использовать две первые концепции. В процессе обеспечения ремонтопригод­ности оборудования необходимо исполь­зовать третью концепцию, для определе­ния общих эксплуатационных показате­лей автоматических средств — пятую, а для неавтоматических средств — шестую. При этом системные показатели выража­ют вероятность своевременного, безот­казного и безошибочного применения технических средств системы. Более вы­сокие концепции обеспечивают расчет этой вероятности для всей системы «че­ловек—машина».

Использование перечисленных концеп­ций позволяет упорядочить учет разно­образных свойств, влияющих на надеж­ность СЧМ. Индекс системного показа­теля надежности однозначно определя­ет набор свойств, которые были учтены при расчете.

КОНЦЕПЦИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ - мето­дологические положения, выдвинутые А. А. Крыловым и объясняющие принци­пы организации целостной деятельности функциональных механизмов мозга, предназначенных для обработки поступающей информации. К. в. исходит из предполо­жения (впоследствии доказанного экспе­риментально) о приспособленности ин­формационной системы мозга принимать новые сигналы в процессе текущей деятельности. Новый сигнал может означать такие изменения во внешней среде, при которых ранее начатая деятельность может быть бесполезной или даже вредной. От­сюда возникает необходимость немедлен­ного прекращения осуществляющейся деятельности, а затем корректировки или полного отказа от ее продолжения в за­висимости от конкретно сложившихся ус­ловий. Кроме того, может возникнуть не­обходимость одновременной обработки информации, относящейся к уже начатой деятельности, и вновь поступивших сиг­налов. Новая деятельность может органи­чески включаться в предыдущую или про­текать в известной мере изолированно. Следовательно, во всех случаях вновь по­ступившие сигналы так или иначе вклю­чаются в процесс обработки информации. Это включение может осуществляться либо путем преобразования действовав­шей (функциональной системы, либо об­разованием новой системы, предназначен­ной для информационных преобразований в новой деятельности. В дальнейшем в ходе тренировки, если аналогичные ситу­ации возникают многократно, принцип включения все более реализуется в плане преодоления устойчивости частных фун­кциональных систем и образования еди­ной функциональной системы текущей деятельности.

Таким образом, К. в. объясняет принци­пы организации целостной деятельности функциональных информационных ме­ханизмов мозга и позволяет рассматри­вать механизм приема и переработки ин­формации человеком как иерархическую многоканальную систему, в которой каж­дый новый сигнал, новое действие не блокируются на «входе» оператора, а ве­дут к гибкой перестройке информацион­ного процесса в мозгу человека.

КОНЦЕПЦИЯ ПОЭТАПНОГО ФОР­МИРОВАНИЯ УМСТВЕННЫХ ДЕЙ­СТВИИ — учение о сложных много­плановых изменениях, связанных с образованием у человека новых действий, образов и понятий. В К. п. ф. у. д. выделя­ются шесть этапов, на которых происхо­дят эти изменения.

Л

М

МЕТОД ТРУДА — способ осуществления конкретного трудового процесса, характе­ризуется совокупностью приемов и опре­деленной последовательностью их выпол­нения. М. т. зависит от вида и характера трудового процесса. Составляющими эле­ментами трудового процесса являются трудовые движения, трудовые действия и трудовые приемы.

Трудовое движение представляет собой однократное перемещение рабочего орга­на (пальцев, руки, корпуса, ноги и т.п.), осуществляемое работником в процессе работы (напр., «протянуть руку», «накло­ниться» и пр.). Трудовое действие состо­ит из нескольких выполняемых без пере­рыва трудовых движений работающего — его корпуса, ног, рук, кистей рук, пальцев, для того чтобы взять или переместить ка­кой-либо предмет (напр., «протянуть руку и взять ключ», «вытянуть ногу и на­жать на педаль» и т. п.). Трудовой прием состоит из трудовых действий и представ­ляет законченную совокупность действий работника, имеющих целевое назначение (напр., «установить деталь в патроне», «выполнить вязку узла» и т. п.). По свое­му назначению трудовые приемы могут быть основными (технологическими), если они непосредственно направлены на осуществление данного технологическо­го процесса по изменению предмета тру­да, и вспомогательными, если они на­правлены на обеспечение условий выпол­нения основного приема. По характеру деятельности работника различают при­емы двигательного и приемы наблюда­тельного, расчетно-аналитического ха­рактера.

Рациональные М. т. должны предусмат­ривать научно обоснованные, высокопро­изводительные способы выполнения тру­довых приемов отдельным работником или группой совместно действующих ра­ботников. Они выбираются на основе тщательного анализа операций, проводи­мого с целью выявления наиболее удачного и легкого способа выполнения про­изводственного задания.

МЕТОДОЛОГИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИ­ХОЛОГИИ (от греч. — путь ис­следования, познания, —учение) — это те позиции, которые определяют на­значение, направление и содержание всех ее исследований.

Разработка М. и. п. позволяет определить объект и предмет исследования, цель и методы их изучения, выявить направле­ния и задачи исследований, обосновать принципы раскрытия закономерностей в исследуемой области явлений, установить характер и место данного знания в систе­ме наук.

Объектом изучения в инженерной психо­логии является система «человек — ма­шина», функционирующая в определен­ных условиях внешней среды. Более сложным является вопрос определения предмета инженерной психологии. В об­щем случае предмет определяет, какие стороны закономерности объекта изучает данная наука. Это обусловлено тем, что у одного и того же объекта могут быть раз­личные предметы исследования. Напр., такой объект, как человек, изучают разные науки: медицина, психология, биология и др. Каждая из этих наук, изучая различ­ные стороны своего объекта, имеет свои предметы исследования. Для определе­ния предмета необходимо ответить по крайней мере натри вопроса: 1) какие за­кономерности изучает наука? 2) почему возникает необходимость их изучения и какова готовность науки к этому изуче­нию? 3) насколько специфичны эти за­кономерности и не изучаются ли они в других науках? Ответ на первый вопрос позволяет выявить вообще наличие пред­мета исследования, без этого никакая об­ласть знаний вообще не может считаться наукой. Ответ на второй вопрос показы­вает практическую потребность общества в данной науке, возможность и необходи­мость применения ее результатов в прак­тической и теоретической деятельности людей.

Ответ на третий вопрос необходим для выделения данной области знаний в са­мостоятельную науку. В противном слу­чае эта область знаний будет всего лишь составной частью какой-либо другой науки.

Анализ возможных ответов на данные вопросы позволяет сделать заключение о том, что предметом инженерной психо­логии является изучение закономернос­тей процессов информационного взаимо­действия человека-оператора с современ­ной техникой в рамках целостной систе­мы «человек—машина». Учет этих зако­номерностей необходим в практике про­ектирования (см. Инженерно-психологи­ческое проектирование), производства и эксплуатации СЧМ. Конечной целью инженерно-психологических исследова­ний является повышение эффективнос­ти СЧМ на основе рационального ис­пользования возможностей человека и техники.

Из приведенного определения предмета инженерной психологии можно сделать выводы, что названные закономерности в других науках не изучаются, инженер­ная психология готова к их изучению, потребность общества в этом велика. Это дает основание считать инженерную пси­хологию самостоятельной синтетической наукой, которая ассимилирует в себе дан­ные как технических, так и психологи­ческих наук. Можно спорить о том, на­сколько удачен термин «инженерная психология», насколько точно он отража­ет предмет исследования, однако отнесе­ние инженерной психологии только к психологическим или только к техничес­ким наукам существенно сужает область ее исследований.

Сформулированное определение пред­мета инженерной психологии позволяет определить направления ее исследова­ний: методологическое, психофизиоло­гическое, системотехническое, эксплуа­тационное (см. Инженерная психология). Решаемые при этом задачи могут быть теоретическими и практическими. Тео­ретические задачи связаны с изучением человека как субъекта деятельности, с исследованием информационной сущ­ности всех форм психического отраже­ния, психической регуляции и психи­ческих (психофизиологических) состоя­ний в процессе профессиональной дея­тельности и в подготовительный пери­од, когда осуществляются профотбор, обучение, тренировка, а также с раскры­тием основных закономерностей взаимо­действия человека с техникой. В инженерно-психологических исследованиях уделяется большое внимание выясне­нию того, какие психические и физио­логические процессы и каким образом реализуются при обработке информации человеком, управляющим машиной. Изучение информационных систем че­ловека, закономерностей кодирования внешнего сигнала, формирования пси­хического образа и его регулирующей функции составляет один из главных ас­пектов инженерной психологии. Практические задачи касаются согласо­вания человека и техники как единой системы. Под согласованием понимает­ся, во-первых, максимальное приспо­собление техники к человеку (по пара­метрам конструкции и технологического процесса); во-вторых, максимальное приспособление человека к технике (по параметрам профессиональной пригод­ности и подготовленности); в-третьих, рациональное распределение функций между человеком и техническими устрой­ствами в системе «человек—машина».

Для решения перечисленных теоретичес­ких и практических задач инженерная психология использует широкий арсенал психологических, физиологических и математических методов (см. Методы инженерной психологии).

Основными ме­тодологическими принципами инженер­ной психологии являются принципы гу­манизации труда, активного оператора, проектирования деятельности, последо­вательности, комплексности.

Основой для практической реализации этих принципов является применение сис­темного подхода. Частным проявлением системного подхода в инженерной пси­хологии является равнокомпонентный (равноэлементный) подход к исследова­нию процессов информационного взаи­модействия человека и техники в СЧМ. Его отличительной чертой является то, что человек и машина рассматриваются как равноправные компоненты системы, подлежащие исследованию, анализу и проектированию; предпочтение одного из этих компонентов в ущерб другому нарушает принцип системности и не может гарантировать выполнение ко­нечной цели инженерной психологии, достижение максимальной эффектив­ности СЧМ.

МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХО­ЛОГИИ — основные пути и приемы по­знания закономерностей взаимодействия человека и техники. Поскольку для ин­женерной психологии характерным явля­ется системный подход к рассмотрению изучаемых процессов и явлений, в ней используется широкий ассортимент мето­дов (и конкретных методик), сложивших­ся в психологии и других науках (в кибер­нетике, математике, физиологии и т.д.). Эти методы используются как в фунда­ментальных исследованиях, направлен­ных на выявление закономерностей ин­формационных процессов в СЧМ и дея­тельности оператора, так и при инже­нерно-психологических испытаниях но­вых образцов техники, проводимых с це­лью оценки их соответствия свойствам и возможностям человека (см. Инженерно-психологическая оценка). В зависимости от способов получения данных о деятельно­сти оператора М. и. п. можно разделить на психологические, физиологические и математические.

С помощью психологических методов осу­ществляется анализ деятельности опера­тора (или ее отдельных сторон) в реаль­ных или лабораторных условиях, прово­дится оценка влияния различного рода факторов на деятельность оператора и ее результаты. Применение их в инженер­ной психологии осуществляется по двум основным направлениям: в целях иссле­дований или в целях испытаний. В ре­зультате исследований (наблюдение, экспе­римент, опрос и др.) устанавливаются оп­ределенные факты и закономерности, раскрываются механизмы деятельности оператора, проводится психологический анализ деятельности. В результате испы­таний, проводимых обычно с помощью тестов, у человека определяется налич­ный уровень тех или иных психологичес­ких качеств и характеристик. Физиологические методы применяются в инженерной психологии для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для оп­ределения реакции различных систем организма на выполнение данной дея­тельности. Анализ физиологических ха­рактеристик человека позволяет оценить, какими средствами, какой «ценой» дос­тигается выполнение задач оператором.

Использование математических методов в инженерной психологии осуществляет­ся при математической (статистической) обработке результатов наблюдений, при построении математических моделей де­ятельности оператора, при проведении инженерно-психологических измерений. Разновидностью математического моде­лирования является имитационное моде­лирование. Суть его сводится к моделиро­ванию деятельности оператора с помо­щью ЭВМ методом статистических испы­таний.

Эффективное изучение деятельности оператора может быть проведено при ра­зумном сочетании различных методов. Так, при решении такой задачи, как про­ектирование деятельности оператора на ранних этапах целесообразно применять математическое моделирование, С его помощью можно оценить в общем виде место оператора с СЧМ, рассчитать ос­новные показатели его деятельности, предъявить требования к техническим устройствам СЧМ. В дальнейшем по мере детализации проекта и получения необходимых исходных данных появля­ется возможность более полного исследо­вания деятельности оператора с помощью имитационной модели. Однако при этом может возникнуть необходимость полу­чения некоторых исходных данных. Тог­да проводится аналитический лабораторный эксперимент. На более поздних этапах проектирования возможно проведение синтетического (комплексного) лабора­торного эксперимента, дополненного за­мерами физиологических показателей оператора, их опросом о характере выпол­няемой деятельности, некоторыми мате­матическими расчетами, измерениями инженерно-психологических показате­лей рабочего места. В ходе испытаний и эксплуатации СЧМ эти исследования могут проводиться в еще более полном объеме. Во многих случаях реализация рассмотренных методов производится с применением ЭВМ.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖ­НОСТИ СЧМ — основные пути и при­емы получения количественных показа­телей надежности системы «человек—ма­шина». Оценка надежности СЧМ может проводиться различными способами: эк­спериментально-статистическими, аналитическими (расчетными) или имита­ционными, т. е. путем моделирования на ЭВМ. Наибольшее применение нашли расчетные методы, основными из кото­рых являются: обобщенный структурный, концептуальный, операционно-психо­физиологический, системотехнический. В обобщенном структурном методе дея­тельность оператора разлагается на иерар­хический ряд уровней, каждый из кото­рых представляется в виде определенной структуры. Высшим является оператив­ный уровень, который представляется в виде структуры взаимодействия решае­мых задач. Далее следуют уровни отдель­ных задач, блока операций, оперативных единиц деятельности. Вычисление на­дежности производится последовательно, начиная с того нижнего уровня, для ко­торого известны справочные данные по надежности человека. Затем производит­ся «свертывание» полученных структур к обобщенным структурам более высоких уровней с эквивалентными временными и надежностными характеристиками. Для упрощения операций «свертывания» предложен перечень типовых структур и формул для их получения. Результирую­щим показателем надежности на каждом уровне является вероятность выполнения задачи (А. И. Губинский). Концептуальный метод основан на ис­пользовании целого ряда концепций ана­лиза надежности СЧМ. Целесообразность использования конкретной концепции определяется видом решаемой задачи и необходимостью учета тех или иных свойств оператора и техники и режимов работы СЧМ. При этом каждая последу­ющая концепция учитывает более пол­ный набор свойств и дает более точные оценки надежности СЧМ. Для каждой концепции разработаны формулы для ее определения. Сложность деятельности оператора (учет влияния различных фак­торов) учитывается с помощью поправоч­ных коэффициентов, степень детализа­ции которых зависит от вида учитывае­мых факторов сложности (подробнее см. Концепции определения надежности). В основе операционно-психофизиологического метода лежит расчленение деятельности оператора на отдельные действия (операции), для которых известны . исходные данные по времени, точности и надежности их выполнения, а также значения психофизиологической напря­женности. На основании этого осуществ­ляется синтез структуры деятельности и получение интегральных характеристик надежности СЧМ, При этом учитывают­ся закономерности изменения характери­стик в различных условиях деятельности и закономерности интеграции отдельных действий в единый процесс. Предлагают­ся перечень и числовые значения исход­ных показателей надежности типовых действий человека, которые входят в со­став любого вида деятельности. Суще­ственной особенностью метода является учет таких психофизиологических фак­торов, как влияние специфической на­пряженности и взаимовлияние совме­щенных (параллельных и последователь­ных) действий (П М, Зараковский). При использовании системотехническо­го метода вводят четыре типа условных СЧМ: с некомпенсируемыми ошибками операторов и отказами техники, с ком­пенсацией ошибок операторов, с компен­сацией последствий отказов технических средств, с компенсацией последствий от­казов технических средств и ошибок опе­раторов. Для каждого типа СЧМ опреде­лены условия, приводящие к отказу сис­темы «человек—машина». На основании этого получены расчетные формулы для определения надежности СЧМ. Неболь­шим недостатком метода является труд­ность получения аналитических оценок, поэтому реализация метода возможна лишь путем имитационного моделирова­ния (Г П Маньшин). В отдельных случа­ях определение надежности СЧМ воз­можно с помощью статистической теории процессов выполнения работы.

МИКРОГЕНЕЗ ВОСПРИЯТИЯ — вы­деляемые в реальном масштабе фазы ак­туального становления зрительного обра­за объекта (см. Фазность восприятия). Вос­приятие развивается от локализации ква­зипредметных областей в пространстве и времени к последующему описанию об­щих очертаний этих областей и, наконец, к отчетливому восприятию предмета во всем многообразии его деталей. Последо­вательность фаз, реализующих М. в,, мо­жет быть достаточно лабильной.

Н

НАГЛЯДНО-ОБРАЗНОЕ ПРЕОБРАЗО­ВАНИЕ — действие, включающее раз­личного рода манипуляции с образами-представлениями (см. Манипулирование образом), активно выполняемые в сфере сознания. Это и сукциссивное (разверну­тое во времени) восприятие, и всякого рода измерительные операции, и мыс­ленные «вращения», перестройки обра­зов. В деятельности оператора весьма ча­сто встречаются действия по манипули­рованию наглядными образами. Такие манипуляции осуществляются, напр., при отождествлении объектов, располо­женных под разными ракурсами и ото­браженных в разных системах координат и масштабах, при мысленном структури­ровании информационного поля. Уста­новлено, что параметры таких Н.-о. п. оп­ределяются несколькими переменными, основными из которых, являются харак­теристики пространственной организа­ции внешнего информационного поля и свойства памяти оператора. При этом ма­нипулирование образами значительно облегчается, если существует внешняя динамическая модель объекта. Этот принцип используется, в частности, при создании пособий по начертательной гео­метрии, а также при разработке навигаци­онных планшетов с направляемой ориен­тацией и масштабами. Однако не следует думать, что наглядная внешняя опора для манипуляций с обра­зами всегда полезна. Хороший докладчик отличается от плохого тем, что не привя­зан к тексту. аналогично хороший специ­алист, напр. диспетчер, контролирующий движение самолетов в аэродромной зоне, часто работает, представляя всю картину воздушного пространства в уме. Это дает ему возможность быстро преобразовывать эту картину, «проигрывать» различные возможные ситуации. Разумеется, источ­ник информации для построения образа воздушной обстановки должен существовать, и его целесообразно создавать с уче­том закономерностей действий как пере­кодирования, так и Н.-о. п. НАДЕЖНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ — вос­производимость результатов измерения, повторяемого при различных условиях. Количественная оценка Н. и. осуществ­ляется при помощи корреляции резуль­татов повторных измерений. Н. и. опре­деляется объективностью самого наблю­дателя (эксперимента), постоянством ха­рактеристик измерительной аппаратуры и физической неизменностью измеряе­мых свойств. Обеспечение Н. и. представ­ляет важную задачу общей и прикладной психологии. В то же время требование Н. и. занимает подчиненное положение по отношению и требованию валидности.

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМЫ «ЧЕЛО­ВЕК—МАШИНА» — свойство системы сохранять работоспособное состояние (выполнять заданные функции) в тече­ние определенного времени приданных условиях эксплуатации. Работоспособным состоянием системы называется такое, при котором она спо­собна выполнять заданные функции, со­храняя значения выходных параметров в заданных пределах. Это состояние СЧМ определяется работоспособностью опера­тора, аппаратуры и используемых ею ин­формационных массивов. Являясь об­щим свойством системы, Н. СЧМ опре­деляется совокупностью более частных свойств: безотказности, готовности, ре­монтопригодности и долговечности (для технических средств) и безошибочности, готовности, своевременности и восстанавливаемости (для оператора). Н. СЧМ зависит от условий и режимов работы операторов, их подготовленности, вы­полняемых функций, конструкции ре­жимов и особенностей функционирова­ния техники.

При определении Н. СЧМ необходимо учитывать следующие положения. 1. По­казатели надежности должны быть еди­ными для всех звеньев СЧМ. При этом они должны по возможности включать в себя в явном виде показатели надежнос­ти человека и техники. 2. При определе­нии Н. СЧМ с методической точки зре­ния целесообразно представить человека-оператора в качестве одного из звеньев СЧМ. Однако при этом следует помнить,